Возможность диспергирования углеродных нанотрубок с помощью ультразвука

Журнал: №1-2-2017
Авторы:

Хела Р.,
Боднарова Л.,
Яролим Т.,
Лабай М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-745-1-2-4-9
УДК: 691.32-022.532

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Описываются возможности и проблемы диспергирования наночастиц. Углеродные нанотрубки (УНТ) все шире используются во многих отраслях, например в медицине, фармации, электронике, а также в строительстве. Благодаря наночастицам появляется возможность улучшать свойства таких материалов, как покрытия, бетон и др. УНТ образуют скопления, которые весьма тяжело подвергаются диспергированию. В научной литературе описывается несколько способов диспергирования наночастиц. Сюда относится использование интенсивного механического помола (размельчения), ультразвука, использование поверхностно-активных веществ, гидродинамическая кавитация или комбинация приведенных методов. Дается описание контроля меры диспергирования УНТ с помощью UV/Vis спектрометра при их обработке ультразвуком. Вышеназванным способом определялись оптимальные параметры диспергирования. Полученные данные были использованы для подготовки водной суспензии УНТ и поверхностно-активных веществ, которые использовались для приготовления испытуемых образцов из цементных растворов. Проводились испытания для определения физико-механических параметров цементных растворов, содержащих УНТ
Р. ХЕЛА, Ph.D.,
Л. БОДНАРОВА, Ph.D.,
Т. ЯРОЛИМ, Ph.D.-student,
М. ЛАБАЙ, Ph.D.-student

Технологический университет Брно (Чешская Республика, 60200, г. Брно, Вевери, 95)

1. Hela R., Marsalova J., Bodnarova L. Fly ashes thermal modification and their utilization in concrete. Ed. by Bontempi F. System-Based Vision for Strategic and Creative Design: Proceedings of the Second International Conference on Structural and Construction Engineering. September 2003. Rome. Italy, pp. 1649–1653. 
2. Bodnarova L., Jarolim T., Hela R., Study of effect of various types of cement on properties of cement pastes. Advanced Materials Research. 2014. Vol. 897, pp. 224–229. 
3. Karasin A., Dogruyol A., An experimental study on strength and durability for utilization of fly ash in concrete mix. Advances In Materials Science and Engineering. 2014. Article Number 417514. DOI: 10.1155/2014/417514. 
4. Zhang D., Shi S., Wang Ch., et al. Preparation of cementitious material using smelting slag and tailings and the solidification and leaching of Pb2 + . Advances In Materials Science And Engineering. 2015. Article Number 352567. DOI: 10.1155/2015/352567. 
5. Arash B., Wang Q., Varadan V.K., Mechanical properties of carbon nanotube/polymer composites. Scientific Reports 4. 2014. Article number 6479. DOI: 10.1038/ srep06479. 
6. Yoonessi M., Lebrón-Colón M., Scheiman D., Meador M.A. Carbon nanotube epoxy nanocomposites: the effects of interfacial modifications on the dynamic mechanical properties of the nanocomposites. ACS Applied Materials & Interfaces. 2014. No. 6 (19), pp. 16621–16630. v7. Danoglidis P.A., Konsta-Gdoutos M.S., Gdoutos E.E., Shah S.P. Strength, energy absorption capability and self- sensing properties of multifunctional carbon nanotube reinforced mortars. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 120, pp. 265–274. 
8. Parveen S., Rana S., Fangueiro R., A review on nanomaterial dispersion, microstructure, and mechanical properties of carbon nanotube and nanofiber reinforced cementitious composites. Journal of Nanomaterials. 2013. DOI: 10.1155/2013/710175. 
9. Bartos P., Nanotechnology of concrete, recent developments and future perspectives: Nanotechnology in construction: A roadmap for development. 1 st ed. Farmington Hills. Michigan. American Concrete Institute. 2008. SP-254, pp. 1–14. 
10. Sanchez F., Sobolev K. Nanotechnology in concrete – A review. Construction and Building Materials. 2010. Vol. 24. Iss. 11, pp. 2060–2071. 
11. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature. 1991. Vol. 354 (6348), pp. 56–58. 
12. Mubaraka N.M., Abdullahc E.C., Jayakumara N.S., Sahua J.N. An overview on methods for the production of carbon nanotubes. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2014. Vol. 20. Iss. 4, pp. 1186–1197. 
13. Yu J., Grossiord N., Koning C.E., Loos J. Controlling the dispersion of multi-wall carbon nanotubes in aqueous surfactant solution. Carbon. 2007. Vol. 45. Iss. (3), pp. 618–623. 
14. Ganesh E.N. Single walled and multi walled carbon nanotube structure, synthesis and applications. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2013. Vol. 2. Iss. 4, pp. 311–320. v15. Labaj M. Bachelor thesis. Supervisor: Hela R. Brno University of Technology. Faculty of Civil Engineering. 2014. 
16. Hilding J., Grulke E., Zhang Z.G., Lockwood F. Disper sion of carbon nanotubes in liquids. Journal of Dispersion Science. 2003. Vol. 24. Iss. 1, pp. 1–41. 
17. Bai J.B., Allaoui A. Effect of the length and the aggregate size of MWNTs on the improvement efficiency of the mechanical and electrical properties of nanocomposites – experimental investigation. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2003. Vol. 34. Iss. 8, pp. 689–694. 
18. Azoubel S., Magdassi S. The formation of carbon nanotube dispersions by high pressure homogenization and their rapid characterization by analytical centrifuge. Carbon. 2010. Vol. 48. Iss. 12, pp. 3346–3352. 
19. Collins F., Lambert J., Duan W.H. The influences of admixtures on the dispersion, workability, and strength of carbon nanotube–OPC paste mixtures. Cement & Concrete Composites. 2012. Vol. 34. Iss. 2, pp. 201–207. 
20. Mendoza O., Sierra G., Tobón J.I. Influence of super plasticizer and Ca(OH)2 on the stability of functionalized multi-walled carbon nanotubes dispersions for cement composites applications. Construction and Building Materials. 2013. Vol. 47, pp. 771–778. 
21. Chuah S., Pan Z., Sanjayan J.G., Wang Chien Ming, Duan Wen Hui. Nano reinforced cement and concrete composites and new perspective from graphene oxide. Construction and Building Materials. 2014. Vol. 73, pp. 113–124.

Для цитирования: Хела Р., Боднарова Л., Яролим Т., Лабай М. Возможность диспергирования углеродных нанотрубок с помощью ультразвука // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 4–9. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-745-1-2-4-9


Печать   Электронная почта